Культура крови
Культура крови | |
---|---|
![]() Работник лаборатории выгружает флаконы с культурами крови из машины BACT/Alert — автоматизированной системы, используемой для инкубации культур крови и обнаружения роста микробов. | |
МеШ | Д000071997 |
ЛОИНК | 600-7 |
Медлайн Плюс | 003744 |
Посев крови — это медицинский лабораторный анализ, используемый для обнаружения бактерий или грибков человека в крови . В нормальных условиях кровь не содержит микроорганизмов : их присутствие может указывать на инфекцию кровотока, такую как бактериемия или грибок , что в тяжелых случаях может привести к сепсису . Путем культивирования крови можно идентифицировать микробы и проверить их устойчивость к противомикробным препаратам , что позволяет клиницистам обеспечить эффективное лечение.
Для проведения теста кровь набирают в бутылочки, содержащие жидкую формулу, которая усиливает рост микробов, называемую культуральной средой . Обычно за один отбор собираются два контейнера, один из которых предназначен для аэробных организмов , которым требуется кислород, а другой — для анаэробных организмов , которым этого не требуется. Эти два контейнера называются набором культур крови. Два набора культур крови иногда собираются из двух разных мест взятия крови. Если организм появляется только в одном из двух наборов, это, скорее всего, представляет собой заражение кожной флорой, чем настоящую инфекцию кровотока. Ложноотрицательные результаты могут быть получены, если образец взят после того, как человек получил противомикробные препараты или если флаконы не заполнены рекомендуемым количеством крови. Некоторые организмы плохо растут в культурах крови и требуют специальных методов обнаружения.
Контейнеры помещают в инкубатор на несколько дней, чтобы дать возможность микроорганизмам размножиться. Если обнаружен рост микробов, из культурального флакона проводится окраска по Граму, чтобы подтвердить присутствие микроорганизмов и предоставить предварительную информацию об их идентичности. Затем кровь субкультивируют , то есть ее наносят штрихами на чашку с агаром для выделения колоний микробов для полной идентификации и тестирования чувствительности к противомикробным препаратам. Поскольку очень важно быстро диагностировать и лечить инфекции кровотока, были разработаны методы быстрого тестирования с использованием таких технологий, как полимеразная цепная реакция и MALDI-TOF MS .
Процедуры культивирования крови были опубликованы еще в середине XIX века, но эти методы были трудоемкими и мало напоминали современные методы. Обнаружение роста микроорганизмов включало визуальный осмотр культуральных бутылей до тех пор, пока в 1970-х годах не были внедрены автоматизированные системы культивирования крови, которые контролируют газы, образующиеся в результате метаболизма микробов. В развитых странах ручные методы посева крови в значительной степени вытеснены автоматизированными системами.
Медицинское использование
[ редактировать ]Кровь обычно стерильна . [1] Присутствие бактерий в крови называется бактериемией , а наличие грибов — фунгемией . [2] Небольшое повреждение кожи [3] или слизистые оболочки , что может произойти в таких ситуациях, как чистка зубов или дефекация , [4] [5] могут привести к попаданию бактерий в кровоток, но эта бактериемия обычно носит преходящий характер и редко выявляется при посеве, поскольку иммунная система и ретикулоэндотелиальная система быстро изолируют и уничтожают микроорганизмы. [3] [6] Бактерии могут попасть в кровь при таких инфекциях, как целлюлит , ИМП и пневмония ; [7] и инфекции сосудистой системы , такие как бактериальный эндокардит или инфекции, связанные с внутривенными линиями , могут привести к постоянной бактериемии. [4] Фунгемия чаще всего возникает у людей с плохо функционирующей иммунной системой . [2] Если бактерии или грибки не выводятся из кровотока, они могут распространиться на другие органы и ткани. [3] или вызвать иммунный ответ , который приводит к системному воспалительному состоянию, называемому сепсисом , которое может быть опасным для жизни. [8] [9]
При подозрении на сепсис необходимо взять посев крови для выявления возбудителя и провести таргетную противомикробную терапию . [10] Людям, которые госпитализированы и имеют лихорадку, низкую температуру тела , высокое количество лейкоцитов или низкое количество гранулоцитов (категория лейкоцитов ), обычно делают посев для выявления возможной инфекции кровотока. [11] [12] Культуры крови используются для выявления инфекций кровотока при фебрильной нейтропении , распространенном осложнении химиотерапии , при котором лихорадка возникает на фоне крайне низкого количества нейтрофилов (лейкоцитов, которые защищают от бактериальных и грибковых патогенов). [13] [14] [15] Бактериемия часто встречается при некоторых типах инфекций, таких как менингит , септический артрит и эпидуральные абсцессы , поэтому при этих состояниях показаны посевы крови. При инфекциях, менее тесно связанных с бактериемией, посев крови все же может быть показан, если у человека имеется высокий риск заражения внутрисосудистой инфекцией или если невозможно быстро получить культуры из основного очага инфекции (например, посев мочи при пиелонефрите или посев мокроты при тяжелой внебольничной пневмонии ). [16] [17] Посев крови может выявить основную микробную причину эндокардита. [18] и лихорадка неизвестного происхождения . [11] [19]
Возбудители, наиболее часто выявляемые в культурах крови, включают Staphylococcus aureus , Escherichia coli и других членов семейства Enterobacteriaceae , Enterococcus виды , Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans . [20] [21] Коагулазонегативные стафилококки (ЦНС) также часто встречаются, хотя часто неясно, являются ли эти микроорганизмы, составляющие часть нормальной флоры кожи, [22] являются настоящими патогенами или просто загрязнителями. [21] В культурах крови, взятых у новорожденных и детей, ЦНС может указывать на серьезные инфекции. [23] Эпидемиология ; инфекций кровотока варьируется в зависимости от времени и места например, грамположительные организмы обогнали грамотрицательные организмы как преобладающую причину бактериемии в Соединенных Штатах в 1980-х и 1990-х годах, [24] а уровень заболеваемости грибком значительно увеличился в связи с растущей популяцией людей, получающих иммуносупрессивное лечение, такое как химиотерапия. [25] Грамотрицательный сепсис чаще встречается в Центральной и Южной Америке, Восточной Европе и Азии, чем в Северной Америке и Западной Европе; а в Африке Salmonella enterica является основной причиной бактериемии. [26]
Процедура
[ редактировать ]Коллекция
[ редактировать ]Посев крови обычно берут через венепункцию . Отбор пробы из внутривенного катетера не рекомендуется, так как это связано с более высоким уровнем заражения, хотя для диагностики катетер-ассоциированных инфекций можно собирать культуры как из венепункции, так и из внутривенного катетера. [11] [27] Перед взятием крови верхнюю часть каждой бутыли для сбора дезинфицируют спиртовым тампоном, чтобы предотвратить загрязнение. [11] Затем кожу вокруг места прокола очищают и оставляют сохнуть; некоторые протоколы рекомендуют дезинфекцию антисептиком на основе спирта с последующим применением хлоргексидина или препарата на основе йода , [примечание 1] [27] [28] другие же считают достаточным использование только спиртосодержащего антисептика. [17] [29] Если одновременно с посевом крови необходимо взять кровь для других анализов, сначала берут бутыли с культурой , чтобы свести к минимуму риск заражения. [30] Поскольку противомикробная терапия может привести к ложноотрицательным результатам из-за подавления роста микробов, перед назначением противомикробных препаратов рекомендуется брать посев крови, хотя это может быть непрактично для людей, находящихся в критическом состоянии. [10]
Типичный сбор культуры крови включает забор крови в две бутылки, которые вместе образуют одну «культуру» или «набор». Одна бутылка предназначена для усиления роста аэробных организмов , а другая – для выращивания анаэробных организмов . У детей заражение анаэробными бактериями встречается редко, поэтому можно собрать одну аэробную бутылку, чтобы свести к минимуму необходимое количество крови. [31] Рекомендуется собрать как минимум два набора из двух отдельных мест венепункции. Это помогает отличить инфекцию от контаминации, поскольку контаминанты с меньшей вероятностью появятся более чем в одном наборе, чем истинные патогены . Кроме того, сбор больших объемов крови увеличивает вероятность обнаружения микроорганизмов, если они присутствуют. [32]
Бутылки для посева крови содержат питательную среду , которая способствует размножению микроорганизмов, и антикоагулянт , препятствующий свертыванию крови . [33] Полианетолсульфонат натрия (СПС) – наиболее часто используемый антикоагулянт. [33] потому что он не мешает росту большинства организмов. [28] Точный состав питательной среды варьируется, но в аэробных бутылях используется бульон, обогащенный питательными веществами, например, настой мозга и сердца или триптиказо-соевый бульон . [34] и анаэробные бутылки обычно содержат восстановитель, такой как тиогликолят . Пустое пространство в анаэробном баллоне заполнено газовой смесью, не содержащей кислород. [33] [35]
Многие флаконы промышленного производства содержат смолу , которая поглощает антибиотики и снижает их воздействие на микроорганизмы в образце. [11] Бутылочки, предназначенные для использования в педиатрии, рассчитаны на меньшие объемы крови и содержат добавки, усиливающие рост патогенов, чаще встречающихся у детей. [36] можно использовать и другие специализированные флаконы Для обнаружения грибков и микобактерий . [35] В странах с низким и средним уровнем дохода флаконы с предварительно приготовленными культурами могут быть непомерно дорогими, и может потребоваться приготовление флаконов вручную. Может быть трудно получить доступ к необходимым материалам и средствам, [37] а в некоторых регионах посев крови может быть вообще невозможен. [38]
Важно, чтобы флаконы не были ни недополнены, ни переполнены: недополнение может привести к ложноотрицательным результатам, поскольку в образце присутствует меньше микроорганизмов, а переполнение может подавлять рост микробов, поскольку соотношение питательной среды и крови сравнительно ниже. Для оптимизации роста микробов предлагается соотношение крови и культуральной среды от 1:10 до 1:5. [28] [39] Для рутинного посева крови у взрослых Институт клинических и лабораторных стандартов (CLSI) рекомендует собирать два набора бутылочек из двух разных заборов, по 20–30 мл крови в каждом наборе. [11] У детей количество крови, которую необходимо взять, часто зависит от возраста или веса ребенка. [36] [40] При подозрении на эндокардит можно собрать в общей сложности шесть флаконов. [41]
Культивирование
[ редактировать ]
После сбора крови флаконы инкубируют при температуре тела, чтобы стимулировать рост микроорганизмов. Бутылки обычно инкубируют до пяти дней в автоматизированных системах. [43] хотя наиболее распространенные патогены кровотока обнаруживаются в течение 48 часов. [44] Время инкубации может быть увеличено еще больше, если используются ручные методы посева крови или при подозрении на более медленно растущие организмы, такие как определенные бактерии, вызывающие эндокардит. [43] [45] В ручных системах бутылки визуально проверяются на наличие показателей роста микробов, которые могут включать помутнение, выделение газа, наличие видимых микробных колоний или изменение цвета в результате переваривания крови, что называется гемолизом . Некоторые ручные системы культивирования крови определяют рост, используя отсек, который заполняется жидкостью при образовании газов, или миниатюрную пластинку с агаром, которую периодически инокулируют, опрокидывая бутыль. [46] Чтобы гарантировать, что положительные результаты посева крови не будут пропущены, образец из бутылки часто инокулируют на чашку с агаром ( субкультивируют ) в конце инкубационного периода независимо от того, наблюдаются ли признаки роста или нет. [47]
В развитых странах ручные методы культивирования в значительной степени были заменены автоматизированными системами, обеспечивающими непрерывный компьютеризированный мониторинг культуральных бутылей. [48] Эти системы, такие как BACTEC, BacT/ALERT и VersaTrek, состоят из инкубатора, в котором флаконы с культурами непрерывно перемешиваются. Рост обнаруживается датчиками, которые измеряют уровень газов внутри бутылки (чаще всего углекислого газа ), которые служат индикатором микробного метаболизма. [46] Сигнализация или визуальный индикатор предупреждают микробиолога о наличии положительного флакона с культурой крови. [49] Если в конце инкубационного периода бутыль остается отрицательной, ее обычно выбрасывают без пересева. [47]
Технику, называемую методом лизис-центрифугирования, можно использовать для улучшения изоляции медленно растущих или требовательных организмов, таких как грибы, микобактерии и легионеллы . [50] [51] Вместо того, чтобы инкубировать кровь в бутылке, наполненной питательной средой, [52] Этот метод включает сбор крови в пробирку, содержащую агент, который разрушает ( лизирует ) эритроциты и лейкоциты, а затем центрифугирование образца . Этот процесс концентрирует твердое содержимое образца, включая микроорганизмы, если они присутствуют, в осадок, который используется для инокуляции среды для субкультуры. Хотя лизис-центрифугирование обеспечивает большую чувствительность , чем традиционные методы посева крови, оно подвержено загрязнению, поскольку требует обширных манипуляций с образцом. [53]
Идентификация
[ редактировать ]В случае обнаружения роста микробиолог проведет окраску по Граму образца крови из флакона для быстрой предварительной идентификации микроорганизма. [54] Окраска по Граму классифицирует бактерии как грамположительные или грамотрицательные и дает информацию об их форме — являются ли они палочковидными (называемыми бациллами ), сферическими (называемыми кокками ) или спиралевидными ( спирохеты ). а также их расположение. [55] Например, грамположительные кокки в группах типичны для видов Staphylococcus . [56] Дрожжи и другие грибы также можно идентифицировать при окраске по Граму. [57] [58] Окраска по Граму, выявляющая рост микробов в культуре крови, считается критическим результатом и о нем необходимо немедленно сообщить врачу. [59] Окраска по Граму дает информацию о возможной идентичности микроорганизма, что помогает врачу выбрать более подходящее противомикробное лечение до того, как будут получены полные результаты посева и чувствительности. [54]
При использовании традиционных методов кровь затем пересевают на чашки с агаром, чтобы изолировать организм для дальнейшего тестирования. Результаты окрашивания по Граму информируют микробиологов о том, какие типы чашек с агаром следует использовать и какие тесты могут подойти для идентификации микроорганизма. [60] В некоторых случаях при окраске по Граму микроорганизмы не обнаруживаются, несмотря на то, что в бутылке с культурой наблюдаются признаки роста или автоматические инструменты сообщают о положительном результате. Это может представлять собой ложноположительный результат, но возможно, что организмы присутствуют, но их нелегко визуализировать под микроскопом. Положительные флаконы с отрицательными окрасками по Граму перед возвратом в инкубатор субкультивируют, часто используя специальные питательные среды, способствующие росту медленно растущих организмов. [61]
Обычно требуется от 24 до 48 часов, чтобы на чашках для субкультуры появился достаточный рост и стала возможной окончательная идентификация. [57] На этом этапе микробиолог оценит внешний вид бактериальных или грибковых колоний. [62] и проводить тесты, дающие информацию о метаболических и биохимических особенностях организма, позволяющие идентифицировать его на уровне рода или вида. Например, тест на каталазу позволяет отличить стрептококки и стафилококки (два рода грамположительных кокков). [63] друг от друга, а тест на коагулазу позволяет отличить Staphylococcus aureus , частого виновника инфекций кровотока, от менее патогенных коагулазонегативных стафилококков. [29] [64]

Микроорганизмы также можно идентифицировать с помощью автоматизированных систем, таких как инструменты, выполняющие панели биохимических тестов, [65] или времяпролетная масс-спектрометрия с матричной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-TOF MS), в которой микробные белки ионизируются и характеризуются на основе их отношения массы к заряду ; Каждый вид микробов демонстрирует характерный набор белков при анализе с помощью масс-спектрометрии . [66]
Поскольку инфекции кровотока могут быть опасными для жизни, своевременная диагностика и лечение имеют решающее значение. [67] и с этой целью было разработано несколько методов быстрой идентификации. [57] MALDI-TOF можно использовать для идентификации микроорганизмов непосредственно из бутылок с положительными культурами крови после процедур разделения и концентрирования. [68] или в результате предварительного роста на чашке с агаром в течение нескольких часов после субкультивирования. [69] Генетические методы, такие как полимеразная цепная реакция (ПЦР) и микрочипы, позволяют идентифицировать микроорганизмы путем обнаружения последовательностей ДНК, специфичных для определенных видов, в образцах культур крови. Коммерчески доступны несколько систем, предназначенных для идентификации распространенных возбудителей культур крови. [70] Некоторые биохимические и иммунологические тесты можно проводить непосредственно на положительных культурах крови, например, тест на коагулазу в пробирке для идентификации S. aureus. [57] или латексной агглютинации тесты на Streptococcus pneumoniae , [71] и в отличие от ПЦР и MALDI-TOF, эти методы могут быть практичны для лабораторий в странах с низким и средним уровнем дохода. [42] Также возможно напрямую инокулировать панели идентификации микроорганизмов кровью из флакона с положительной культурой, хотя это не так надежно, как тестирование субкультивированных бактерий, поскольку добавки из питательной среды могут искажать результаты. [72]
Еще более быстрая диагностика может быть достигнута за счет полного обхода посева и обнаружения патогенов непосредственно из образцов крови. По состоянию на 2018 год коммерчески доступно несколько систем прямого тестирования, но технология все еще находится в зачаточном состоянии. Большинство панелей обнаруживают лишь ограниченное количество патогенов, а чувствительность может быть низкой по сравнению с традиционными методами посева крови. Культивирование по-прежнему необходимо для проведения полного тестирования чувствительности к противомикробным препаратам. [73]
Тестирование чувствительности к антибиотикам
[ редактировать ]Антимикробное лечение инфекций кровотока изначально является эмпирическим , то есть основано на подозрениях врача относительно возбудителя заболевания и местных особенностей резистентности к противомикробным препаратам. Проведение тестирования чувствительности к антибиотикам (АСТ) возбудителей, выделенных из культуры крови, позволяет клиницистам обеспечить более целенаправленное лечение и прекратить прием антибиотиков широкого спектра действия , которые могут иметь нежелательные побочные эффекты. [8] [10] В традиционных методах АСТ, таких как диско-диффузионный тест , чистые колонии микроорганизмов отбираются из чашки для субкультуры и используются для инокуляции вторичной среды. Эти методы требуют инкубации в течение ночи, прежде чем можно будет получить результаты. [74] Существуют автоматизированные системы, которые используют предварительно составленные панели антибиотиков, автоматически измеряют рост микробов и определяют результаты чувствительности с помощью алгоритмов; некоторые из них могут дать результаты всего за пять часов, но другие требуют инкубации в течение ночи. [65] [75]
Быстрое введение эффективных противомикробных препаратов имеет решающее значение в лечении сепсиса. [8] поэтому было разработано несколько методов для более быстрого получения результатов по чувствительности к антибиотикам. Обычные методы AST можно проводить на молодняке из чашки субкультуры. [76] осадки микроорганизмов, полученные в результате концентрирования и очистки положительной культуры крови или непосредственно из культурального флакона. [77] [78] Поскольку методы прямого тестирования не изолируют микроорганизмы, они не дают точных результатов, если присутствует более одного микроорганизма, хотя при посеве крови это случается нечасто. [76] Другим источником ошибок является сложность стандартизации количества бактерий в образце ( посевном материале ), что оказывает сильное влияние на результаты теста. [79]
Генетическое тестирование можно использовать для быстрого обнаружения определенных маркеров устойчивости к противомикробным препаратам. [80] Такие методы, как ПЦР и микрочипы, которые можно выполнять непосредственно на положительных образцах культуры крови, [70] выявлять последовательности ДНК, связанные с генами, обеспечивающими устойчивость, такими как ген mecA , обнаруженный у метициллин-резистентного золотистого стафилококка , или vanA и vanB гены ванкомицин-резистентных энтерококков . [68] MALDI-TOF исследовался как быстрый метод тестирования чувствительности к противомикробным препаратам; Принципы включают измерение роста микробов в присутствии антибиотиков, выявление расщепления антибиотиков микробными ферментами и обнаружение белковых спектров, связанных с бактериальными штаммами, проявляющими устойчивость к антибиотикам. [79] Некоторые из этих методов можно применять на гранулах из бутылок с положительными культурами крови. [81] Однако отсутствие устоявшихся методологий ТЧА с помощью MALDI-TOF ограничивает его использование в клинической практике. [82] и прямой АСТ с помощью MALDI-TOF, в отличие от методов генетического тестирования, по состоянию на 2018 год не был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами . [81]
Ограничения
[ редактировать ]Культуры крови подвержены как ложноположительным, так и ложноотрицательным ошибкам. В автоматизированных системах культивирования идентификация бутылок с положительными результатами основана на обнаружении газов, образующихся в результате клеточного метаболизма, поэтому образцы с большим количеством лейкоцитов можно считать положительными, даже если бактерии отсутствуют. Проверка кривой роста, полученной с помощью прибора, может помочь отличить истинно положительные культуры от ложноположительных, однако окрашивание по Граму и субкультивирование по-прежнему необходимы для любого образца, который помечен как положительный. [61]
Культуры крови могут быть контаминированы микроорганизмами из кожи или окружающей среды, которые размножаются внутри бутыли с культурой, создавая ложное впечатление, что эти организмы присутствуют в крови. [11] Загрязнение культур крови может привести к ненужному лечению антибиотиками и более длительному пребыванию в больнице. [29] Частоту заражения можно снизить, соблюдая установленные протоколы сбора гемокультуры, но устранить ее невозможно; [83] например, бактерии могут выжить в более глубоких слоях кожи даже после тщательной дезинфекции места взятия крови. [29] CLSI определяет приемлемый уровень загрязнения как не более 3% всех культур крови. [11] Частота заражения сильно различается между учреждениями и отделениями одной и той же больницы; [83] исследования показали, что показатели варьируются от 0,8 до 12,5 процента. [29]
Столкнувшись с положительным результатом посева крови, врачи должны решить, представляет ли результат контаминацию или настоящую инфекцию. Некоторые организмы, такие как S. aureus или Streptococcus pneumoniae , обычно считаются патогенными при обнаружении в культуре крови, в то время как другие с большей вероятностью представляют собой контаминацию кожной флорой; но даже обычные кожные организмы, такие как коагулазонегативные стафилококки, при определенных условиях могут вызывать инфекции кровотока. При наличии таких организмов интерпретация результатов посева предполагает принятие во внимание клинического состояния человека и того, являются ли несколько культур положительными для одного и того же организма. [29]
Ложноотрицательные результаты могут быть вызваны взятием посева крови после приема антибиотиков или сбором недостаточного количества крови. Объем взятой крови считается наиболее важной переменной в обеспечении обнаружения патогенов: чем больше крови собрано, тем больше патогенов обнаружено. [11] Однако если количество собранной крови значительно превышает рекомендуемый объем, рост бактерий может быть подавлен естественными ингибиторами, присутствующими в крови, и недостаточным количеством питательной среды в бутылке. Переполнение флаконов для посева крови также может способствовать развитию ятрогенной анемии . [28]
Не все патогены легко обнаружить обычными методами посева крови. Особо требовательные организмы , такие как виды Brucella и Mycobacterium , могут потребовать длительного времени инкубации или использования специальных питательных сред. Некоторые организмы чрезвычайно трудно культивировать или они вообще не растут в культуре, поэтому серологические исследования или молекулярные методы, такие как ПЦР. при подозрении на заражение этими организмами предпочтительны [45] [84]
История
[ редактировать ]
Ранние методы посева крови были трудоемкими. [86] Одна из первых известных процедур, опубликованная в 1869 году, рекомендовала использовать пиявок для сбора крови у пациента. [87] В учебнике по микробиологии 1911 года отмечалось, что обеззараживание места взятия крови и оборудования могло занять более часа и что из-за отсутствия эффективных методов сохранения крови посевы иногда приходилось готовить у постели пациента. В некоторых протоколах указано, что помимо субкультивирования бульона кровь следует смешать с расплавленным агаром и вылить смесь в чашку Петри. [86] В 1915 году была описана система сбора культур крови, состоящая из стеклянных вакуумных пробирок, содержащих глюкозный бульон и антикоагулянт. Роберт Джеймс Валентайн Пульвертафт опубликовал плодотворную работу по культурам крови в 1930 году. [88] указав, среди прочего, оптимальное соотношение крови к бульону 1:5, которое принято и сегодня. [87] Использование СПС в качестве антикоагулянта и консерванта было введено в 1930-х и 40-х годах и решило некоторые логистические проблемы более ранних методов. [86] С 1940-х по 1980-е годы было проведено большое количество исследований по составу бульонов и добавкам с целью создания питательной среды, которая могла бы вместить все распространенные патогены кровотока. [87]
В 1947 году М.Р. Кастаньеда изобрел «двухфазную» культуральную бутылку для идентификации видов бруцелл , которая содержала как бульон, так и скошенный агар, что позволяло легко субкультивировать агар из бульона; [42] это был предшественник некоторых современных систем ручного посева крови. [43] Э.Г. Скотт в 1951 году опубликовал протокол, названный «появлением современного набора культур крови». [86] Метод Скотта заключался в инокуляции крови в две стеклянные бутылки с резиновыми уплотнениями; один для аэробов и один для анаэробов. Аэробная бутылка содержала триптиказо-соевый бульон и скошенный агар, а анаэробная бутылка содержала тиогликолятный бульон. Метод лизис-центрифугирования был предложен в 1917 году Милдред Клаф, но он редко использовался в клинической практике до тех пор, пока в середине 1970-х годов не были разработаны коммерческие системы. [86] [89]
Автоматизированные системы посева крови впервые стали доступны в 1970-х годах. [90] Самые ранние из них — системы BACTEC, производимые Johnston Laboratories (ныне Becton Dickinson ) — использовали культуральные бульоны, содержащие питательные вещества, меченные радиоактивными изотопами . Микробы, питающиеся этими субстратами, будут производить радиоактивный углекислый газ, и рост можно будет обнаружить, наблюдая за его концентрацией. [50] [91] предложило его До того, как этот метод был применен к культурам крови, НАСА как метод обнаружения жизни на Марсе. [86] На протяжении 1970-х и 80-х годов несколько производителей пытались обнаружить рост микробов путем измерения изменений электропроводности культуральной среды, но ни один из этих методов не имел коммерческого успеха. [91]
Основная проблема первых систем BACTEC заключалась в том, что они производили радиоактивные отходы , которые требовали специальных процедур утилизации. [50] поэтому в 1984 году было выпущено новое поколение приборов BACTEC, в которых использовалась спектрофотометрия для обнаружения CO 2 . [91] Система BacT/ALERT, которая косвенно определяет выработку CO 2 путем измерения снижения pH среды, была одобрена для использования в США в 1991 году. В отличие от систем BACTEC, доступных в то время, для BacT/ALERT не требовалась игла. вноситься в бутыль для отбора проб; это снизило частоту заражения [91] и сделало ее первой системой, обеспечивающей действительно непрерывный мониторинг культур крови. [92] Этот неинвазивный метод измерения был принят в 1992 году в серии BACTEC 9000, в которой для обнаружения изменений pH использовались флуоресцентные индикаторы. [93] Difco ESP, прямой предшественник современной системы VersaTREK. [86] который обнаруживает добычу газа путем измерения изменений давления, также был впервые одобрен в 1992 году. [91] К 1996 году международное исследование показало, что 55% из 466 опрошенных лабораторий использовали системы BACTEC или BacT/ALERT, а на другие автоматизированные системы приходилось 10% от общего числа. [94]
Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кэрролл, KC и др . (2015). п. 755.
- ^ Jump up to: а б Турджен, МЛ (2016). п. 510.
- ^ Jump up to: а б с Махон, CR и др. (2018). п. 866.
- ^ Jump up to: а б Прокоп, Г.В. и Конеман, Э.В. (2017). п. 188.
- ^ Питт, SJ (2018). п. 26.
- ^ Кэрролл, KC и др . (2015) стр. 755–6.
- ^ Махон, CR и др . (2018). п. 867.
- ^ Jump up to: а б с Мартинес, РМ; Волк, DM (2016). «Инфекции кровотока» . Микробиологический спектр . 4 (4). doi : 10.1128/microbiolspec.DMIH2-0031-2016 . ISSN 2165-0497 . ПМИД 27726765 .
- ^ Беннетт, Дж. Э. и др . (2019). п. 990.
- ^ Jump up to: а б с Родос, А; Эванс, Э; Альхаццани, Ж; Леви, ММ; Антонелли, М; Феррер, Р; и др. (2017). «Кампания по выживанию при сепсисе: Международные рекомендации по ведению сепсиса и септического шока: 2016» . Интенсивная медицина . 43 (3): 304–377. дои : 10.1007/s00134-017-4683-6 . ISSN 0342-4642 . ПМИД 28101605 . S2CID 206884481 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Гарсия, РА; Спитцер, Эд; Бодри, Дж; Бек, К; Дибласи, Р; Гиллини-Блабак, М; и др. (2015). «Мультидисциплинарный групповой обзор передового опыта сбора и обработки культур крови для определения эффективных мер по увеличению количества истинно положительных бактериемий, снижению загрязнения и устранению ложноположительных инфекций кровотока, связанных с центральной линией». Американский журнал инфекционного контроля . 43 (11): 1222–1237. дои : 10.1016/j.ajic.2015.06.030 . ISSN 0196-6553 . ПМИД 26298636 .
- ^ Виллемс, Э; Смисманс, А; Картайвелс, Р; Коппенс, Г; Ван Веренберг, К; Ван ден Абил, AM; Франс, Дж (2012). «Преаналитическая оптимизация культур крови: обзор и клиническое значение сравнительного анализа в 5 бельгийских больницах». Диагностическая микробиология и инфекционные болезни . 73 (1): 1–8. doi : 10.1016/j.diagmicrobio.2012.01.009 . ISSN 0732-8893 . ПМИД 22578933 .
- ^ Кластерски, Дж; де Наруа; Ролстон, К; Рапопорт, Б; Машмейер, Г; Аапро, М; Херрштедт, Дж. (2016). «Лечение фебрильной нейтропении: Рекомендации по клинической практике ESMO» . Анналы онкологии . 27 (приложение 5): т.111–т.118. дои : 10.1093/annonc/mdw325 . ISSN 0923-7534 . ПМИД 27664247 .
- ^ Уоллс, Р. и др . (2017). например 1497.
- ^ Террито, М. (июль 2018 г.). «Нейтропения – гематология и онкология» . Руководства Merck Профессиональная версия . Архивировано из оригинала 22 июля 2019 года . Проверено 30 сентября 2020 г.
- ^ Фабр, В; Шарара, СЛ; Салинас, АБ; Кэрролл, КК; Десаи, С; Косгроув, ЮВ (2020). «Нужен ли этому пациенту посев крови? Обзорный обзор показаний к посеву крови у взрослых стационарных пациентов без нейтропении» . Клинические инфекционные болезни . 71 (5): 1339–1347. дои : 10.1093/cid/ciaa039 . ISSN 1058-4838 . ПМИД 31942949 .
- ^ Jump up to: а б Дорн, Г.В. (3 июня 2020 г.). «Обнаружение бактериемии: посевы крови и другие диагностические тесты» . До настоящего времени . Проверено 30 сентября 2020 г.
- ^ Кэхилл, Ти Джей; Прендергаст, Б.Д. (2016). «Инфекционный эндокардит» . Ланцет . 387 (10021): 882–893. дои : 10.1016/S0140-6736(15)00067-7 . ISSN 0140-6736 . ПМИД 26341945 . S2CID 205975776 .
- ^ Кунья, бакалавр; Лортолари, О; Кунья, CB (2015). «Лихорадка неизвестного происхождения: клинический подход» . Американский медицинский журнал . 128 (10): 1138.e1–1138.e15. doi : 10.1016/j.amjmed.2015.06.001 . ISSN 0002-9343 . ПМИД 26093175 .
- ^ Форд, М. (2019). п. 95.
- ^ Jump up to: а б Макмаллен, Арканзас, Вилен, CB, и Бернхэм, Канада. Глава 9 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. «Бактерии».
- ^ Махон, CR и др . (2018). п. 863.
- ^ Фахардо Оливарес М., Идальго Ороско Р., Родригес Гарридо С., Гаона Альварес К., Санчес Силос Р.М., Эрнандес Растролло Р., Мартинес Талло Е., Кордеро Карраско Х.Л. (март 2012 г.). «[Активность ванкомицина, тейкопланина и линезолида в изолятах метициллин-резистентных коагулазонегативных стафилококков из педиатрических культур крови]». Испанский журнал химиотерапии (на европейском испанском языке). 25 (1): 25–30. ПМИД 22488538 .
- ^ Махон, CR и др . (2018). стр. 865–6.
- ^ Макмаллен, Арканзас, Вилен, CB, и Бернхэм, Канада. Глава 9 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. «Грибковые инфекции кровотока».
- ^ Беннетт, Дж. Э. и др . (2019). п. 996.
- ^ Jump up to: а б Септимус, Э. (1 августа 2019 г.). «Сбор культур: руководство для клинициста» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Архивировано из оригинала 25 сентября 2020 года.
- ^ Jump up to: а б с д и Махон, CR и др . (2018). п. 869.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Дорн, Г.В.; Кэрролл, КК; Дикема, диджей; Гари, КВ; Рупп, Мэн; Вайнштейн, член парламента; и др. (2019). «Практическое руководство для лабораторий клинической микробиологии: комплексное обновление проблемы контаминации культур крови и обсуждение методов решения этой проблемы» . Обзоры клинической микробиологии . 33 (1). дои : 10.1128/CMR.00009-19 . ISSN 0893-8512 . ПМК 6822992 . PMID 31666280 . S2CID 204974894 .
- ^ Пагана, К.Д. и др . (2014). п. xiii.
- ^ Питт, SJ (2018) с. 34.
- ^ Махон, CR и др. (2018). п. 870.
- ^ Jump up to: а б с Аткинсон-Данн, Р. и Данн, В.М. Глава 2 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. "Введение".
- ^ Прокоп, Г.В. и Конеман, EW (2017). п. 194.
- ^ Jump up to: а б Форд, М. (2019). п. 85.
- ^ Jump up to: а б Дьен Бард, Дж; МакЭлвания Текиппе, Э; Крафт, CS (2016). «Диагностика инфекций кровотока у детей» . Журнал клинической микробиологии . 54 (6): 1418–1424. дои : 10.1128/JCM.02919-15 . ISSN 0095-1137 . ПМЦ 4879304 . ПМИД 26818669 .
- ^ Барон, EJ (2019). «Клиническая микробиология в условиях недостаточности ресурсов». Клиники лабораторной медицины . 39 (3): 359–369. дои : 10.1016/j.cll.2019.05.001 . ISSN 0272-2712 . ПМИД 31383262 . S2CID 198292851 .
- ^ Дондорп, AM и др . (2019). стр. 172–3.
- ^ Тиббеттс, Р.Дж. и Робинсон-Данн, Б. Глава 10 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. "Введение".
- ^ Ревелл, П. и Доерн, К. Глава 8 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. «Коллекция образцов».
- ^ Беннетт, Дж. Э. и др . (2019). п. 202.
- ^ Jump up to: а б с Омбелет, С; Барбе, Б; Аффолаби, Д; Ронат, Дж.Б.; Ломпо, П; Лунгуя, О; и др. (2019). «Передовой опыт посева крови в странах с низким и средним уровнем дохода» . Границы в медицине . 6 : 131. doi : 10.3389/fmed.2019.00131 . ISSN 2296-858X . ПМК 6591475 . ПМИД 31275940 .
- ^ Jump up to: а б с Махон, CR и др . (2018). п. 871.
- ^ Форд, М (2019). п. 88.
- ^ Jump up to: а б Прокоп, Г.В. и Конеман, Э.В. (2017). п. 199.
- ^ Jump up to: а б Махон, CR и др . (2018). стр. 871–2.
- ^ Jump up to: а б Форд, М. (2019). п. 87.
- ^ Кэрролл, KC и др . (2015). п. 756.
- ^ Прокоп, Г.В. и Конеман, EW (2017). стр. 197–8.
- ^ Jump up to: а б с Махон, CR и др . (2018). п. 872.
- ^ Прокоп, Г.В. и Конеман, EW (2017). п. 196.
- ^ Труант, Ал. (2016). п. 12.
- ^ Макферсон, Р.А. и Пинкус, MR (2017). п. 1207.
- ^ Jump up to: а б Форд, М. (2019). п. 89.
- ^ Турджен, ML (2016). стр. 492–3.
- ^ Кэрролл, KC и др . (2016). п. 203.
- ^ Jump up to: а б с д Махон, CR и др . (2018). п. 874.
- ^ Прокоп, Г.В. и Конеман, EW (2017). п. 81.
- ^ Махон, CR и др . (2018). стр. 868–71.
- ^ Форд, М (2019). стр. 91–2.
- ^ Jump up to: а б Форд, М. (2019). п. 90.
- ^ Прокоп, Г.В. и Конеман, EW (2017). п. 94.
- ^ Махон, CR и др . (2018). п. 126.
- ^ Прокоп, Г.В. и Конеман, EW (2017). п. 104.
- ^ Jump up to: а б Уинстенли, Т; Курвален, П. (2011). «Экспертные системы в клинической микробиологии» . Обзоры клинической микробиологии . 24 (3): 515–556. дои : 10.1128/CMR.00061-10 . ISSN 0893-8512 . ПМК 3131062 . ПМИД 21734247 .
- ^ Махон, CR и др . (2018). п. 244.
- ^ Кэрролл, KC и др . (2016). п. 756.
- ^ Jump up to: а б Опота, О; Кроксато, А; Продхом, Г; Греуб, Г. (2015). «Диагностика бактериемии на основе посева крови: современное состояние» . Клиническая микробиология и инфекции . 21 (4): 313–322. дои : 10.1016/j.cmi.2015.01.003 . ISSN 1198-743X . ПМИД 25753137 .
- ^ Питт, SJ (2018) с. 35.
- ^ Jump up to: а б Фаррон, М.Л. и Ледебур, Н.А. Глава 11 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds . (2018). сек. «Молекулярное обнаружение по положительным культурам крови».
- ^ Форд, М (2019). п. 93.
- ^ Форд, М (2019). стр. 93–4.
- ^ Гонсалес, доктор медицины и Джеррис, RC. Глава 7 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. "Введение"; "Краткое содержание".
- ^ Махон, CR и др . (2018). стр. 273–7.
- ^ Махон, CR и др . (2018). стр. 287–8.
- ^ Jump up to: а б Иделевич Е.А.; Беккер, К. (2019). «Как ускорить тестирование чувствительности к противомикробным препаратам» . Клиническая микробиология и инфекции . 25 (11): 1347–1355. дои : 10.1016/j.cmi.2019.04.025 . ISSN 1198-743X . ПМИД 31055166 .
- ^ Лами, Б; Сундквист, М; Иделевич, Е.А. (2020). «Инфекции кровотока – стандарты и прогресс в диагностике возбудителей» . Клиническая микробиология и инфекции . 26 (2): 142–150. дои : 10.1016/j.cmi.2019.11.017 . ISSN 1198-743X . ПМИД 31760113 .
- ^ «Быстрый анализ АСТ непосредственно из флаконов для посева крови» . Европейский комитет по тестированию чувствительности к противомикробным препаратам . 2020. Архивировано из оригинала 12 мая 2020 года . Проверено 1 октября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Дюбур, Г; Лами, Б; Руими, Р. (2018). «Быстрые фенотипические методы для улучшения диагностики бактериальных инфекций кровотока: решение проблемы сокращения времени получения результатов» . Клиническая микробиология и инфекции . 24 (9): 935–943. дои : 10.1016/j.cmi.2018.03.031 . ISSN 1198-743X . ПМИД 29605563 .
- ^ Фаррон, М.Л. и Ледебур, Н.А. Глава 11 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds . (2018). сек. «Экспресс-диагностика».
- ^ Jump up to: а б Фаррон, М.Л. и Ледебур, Н.А. Глава 11 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds . (2018). сек. «Прямое тестирование устойчивости к противомикробным препаратам».
- ^ Бенькова М; Соукуп, О; Марек, Дж (2020). «Тестирование чувствительности к противомикробным препаратам: используемые в настоящее время методы и устройства и ближайшее будущее в клинической практике» . Журнал прикладной микробиологии . 129 (4): 806–822. дои : 10.1111/jam.14704 . ISSN 1364-5072 . ПМИД 32418295 . S2CID 218679078 .
- ^ Jump up to: а б Доусон, С. (2014). «Загрязнители культуры крови». Журнал госпитальной инфекции . 87 (1): 1–10. дои : 10.1016/j.jhin.2014.02.009 . ISSN 0195-6701 . ПМИД 24768211 .
- ^ Махон, CR и др . (2018). стр. 872–4.
- ^ Джадд, CCW; Саймон, CE (1915). «Вакуумная трубка Кейделя применительно к работе по культивированию крови». Журнал Американской медицинской ассоциации . LXIV (10): 822. doi : 10.1001/jama.1915.25710360002018a . ISSN 0002-9955 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Данн, ВМ. Глава 1 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018).
- ^ Jump up to: а б с Хансен, GT (2016). «Лабораторные культуры крови: прошлое, настоящее и будущее». Информационный бюллетень по клинической микробиологии . 38 (15): 119–128. doi : 10.1016/j.clinmicnews.2016.07.001 . ISSN 0196-4399 .
- ^ Пульвертафт, RJV (1930). «Клиническая интерпретация средств диагностики». Ланцет . 215 (5563): 821–822. дои : 10.1016/S0140-6736(00)88443-3 . ISSN 0140-6736 .
- ^ Текиппе, Э.М. и Пенс, Массачусетс. Глава 3 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. «История методов культивирования крови лизис-центрифугированием».
- ^ Мюррей, PR; Мазур, Х (2012). «Современные подходы к диагностике бактериальных и грибковых инфекций кровотока в условиях отделения интенсивной терапии» . Медицина критических состояний . 40 (12): 3277–3282. дои : 10.1097/CCM.0b013e318270e771 . ISSN 0090-3493 . ПМК 4201853 . ПМИД 23034460 .
- ^ Jump up to: а б с д и Райан, MR; Мюррей, PR (1993). «Историческая эволюция автоматизированных систем культивирования крови». Информационный бюллетень по клинической микробиологии . 15 (14): 105–108. дои : 10.1016/0196-4399(93)90051-Н . ISSN 0196-4399 .
- ^ Труант, Ал. (2016). п. 13.
- ^ Чемберленд, РР. Глава 4 в Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). сек. «История»; «Исследования серии Bactec 9000».
- ^ Ронер, П; Окенталер, Р. (1999). «Обзор оценок существующих в настоящее время систем культивирования крови» . Клиническая микробиология и инфекции . 5 (9): 513–529. дои : 10.1111/j.1469-0691.1999.tb00429.x . ISSN 1198-743X . ПМИД 11851703 .
Библиография
[ редактировать ]- Беннетт, Дж. Э.; Долин, Р; Блазер, MJ (8 августа 2019 г.). Принципы и практика инфекционных заболеваний Манделла, Дугласа и Беннета . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-48255-4 .
- Кэрролл, КК; Бутель, Дж.С.; Морс, ЮАР (12 августа 2015 г.). Джавец Мельник и Адельбергс Медицинская микробиология 27 E . Макгроу-Хилл Образование. ISBN 978-0-07-182503-0 .
- Дондорп, AM; Дюнсер, МВт; Шульц, MJ (8 февраля 2019 г.). Управление сепсисом в условиях ограниченных ресурсов . Спрингер. ISBN 978-3-030-03143-5 .
- Данн, ВМ; Бернем, Канада (2018). Темное искусство культур крови . Уайли. ISBN 978-1-68367-306-4 .
- Форд, М. (5 июня 2019 г.). Медицинская микробиология . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-881814-4 .
- Махон, ЧР; Леман, округ Колумбия; Мануселис, Г. (18 января 2018 г.). Учебник диагностической микробиологии . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-48212-7 .
- Макферсон, РА; Пинкус, MR (5 апреля 2017 г.). Клиническая диагностика и лечение Генри с помощью лабораторных методов (23-е изд.). Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-41315-2 .
- Пагана, К.Д.; Пагана, Ти Джей; Пагана, Теннесси (19 сентября 2014 г.). Справочник Мосби по диагностическим и лабораторным тестам — электронная книга . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-22592-2 .
- Питт, SJ (2018). Клиническая микробиология для ученых диагностических лабораторий . Уайли. ISBN 978-1-118-74582-3 .
- Прокоп, Г.В.; Конеман, EW (2017). Цветной атлас Конемана и учебник диагностической микробиологии . Уолтерс Клювер Здоровье. ISBN 978-1-4511-1659-5 .
- Труант, Алабама (28 марта 2016 г.). Руководство по коммерческим методам в клинической микробиологии . Уайли. ISBN 978-1-119-02186-5 .
- Турджен, МЛ (2016). Клиническая лабораторная наука Линне и Рингсруд: концепции, процедуры и клиническое применение (7-е изд.). Эльзевир Мосби. ISBN 978-0-323-22545-8 .
- Стены, Р; Хокбергер, Р.; Гауш-Хилл, М. (9 марта 2017 г.). Неотложная медицина Розена - концепции и клиническая практика (9-е изд.). Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-39016-3 .